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发射药自动称量技术对比及发展分析
朱珠,张博,刘彬
(中国兵器エ业第五八研究所弹药中心,四川绵旧621000
Analysis and Contrast on Automated Propellant Weighing Technologies
ZHU Zhu, ZHANG Bo, LIU Bin
( Center of Ammunition, No 58 Research Institute of China Ordnance Industries,Mianyang 621000, China)
摘要:针对常见的自动定容称量和组合称量方由于发射药是弹头能量的最终体现,其质量和重量
式,对不同模式的发射药称量进行阐述、对比和分直接影响枪炮弹性能,因此,所有形状的发射药都
析。随着新型衡器的发展,可借鉴食品、铜料、医药只能在精确称量后オ能装入枪炮弹膛。曾经的发
等行业的类似称装方式,并将其应用到兵エ发射药射药称量一般采用人工高精度电子称或机械天平
的称装药中。根据当前正在研究的发射药自动称这两类设备尽管单次称量比较精确,但在称量发射
量技术,推测末来发射药自动称量的发展方向为智药时,需要在避风的环境下操作,因为细微的干扰
能衡器称量、数粒机称量和微量自动称量等。
都可以让精度电子称和机械天平的读数发生变化。
关键词:发射药自动称量;衡器;数粒机;微量所以,发展发射药自动称量技术,可以说是提升枪
称量
弹生产质量和效率的必然需求。
中图分类号:TJ410.5
发射药自动称量同样需要注意精度、速度和安
文献标识码:A
全方面的问题。当前国外发射药较为先进的自动
文章编号:1001-2257(2015)04-0075-03
称量技术,根据装药火器的不同,其精度一般为小
Abstract: Aiming at constant volume weighing口径枪弹0.005g,大口径枪弹0.01g,以及火工品
and combination weighing that usually used in pro-0.0001g;速度方面,由于对称药机枃中的传感器
pellant automatic weighing, illustrate and contrast灵敏度和振动精度要求较高,每秒几十发的速度并
their characters while draw lessons from similar不是很稳定。
weighing patterns in food, feed and medical indus
常见发射药自动称量技术
tries to develop novel propellant weighing technol-
ogy, and based on recent research on this area, sug
1.1定容式称量技术
gest future development of propellant automatic
定容式称量,俗称计量板称量,即采用固定的
weighing may orient to intelligent weighter,PM容积对发射药进行称量,其可分为计量板式和球
counting machine and automatic microwelghing.
形、勺形等定容称量方式。定容式称量的设备
Key words: propellant automatic weighing;
般由药斗、计量板、振动机构组成(图1),普遍适用
weighing apparatus; PM counting machine; micro
于小口径枪弹发射药。一是因为小口径枪弹发射
weighing
药斗
发射药是指装在枪炮弹膛内,用以发射弹丸的
计量板振动机构
火药。按照不同火器的弹道性能,可以将发射药制
成常见的管状、带状、片状、球状、粒状和梅花状等。
收日期:2015-01-16
图1计量板式称量技术
《机械与电子》2015(4)
发射药自动称量技术对比及发展分析
药一般为体积较小的片状、颗粒状和球状结构,无柱形等),加药方式多样。其称量精度≥1%。如果
需较大的剪切力就能被切断;二是因为小口径枪弹对容积形状有特殊要求或对装药安全有较高要求,
的发射药生产节拍快,生产形式多样(常见的就有如采用勺形、球形等,其结构较复杂,群模模式较困
转子式、直线式和转盘式等),且称量精度小于1%,难,一般为单发称量,节拍较慢,安全性高、精度高。
因此,采用定容式称量方式为宜。
目前,国内大口径枪弹生产厂家在枪弹自动装配中
1.2组合式称技术
一般采用此类方式称装发射药,其缺点在于因机械
1.2.1双振动器与衡器组合式称量技术
振动可靠性差,称量过程易受产品自身堆积密度的
双振动器与衡器组合式称量,采用直线振动器影响,而堆积密度又受温度、湿度等环境因素影响,
和盘式振动器分别进行初加和精加,并配以高精度生产批次一致性较差。因此,生产厂家不得不花费
电子称(或电子天平)实现(图2)。该称量方式普遍大量的人力,加大生产过程中的产品抽检量,劳动
适用于大口径枪弹发射药,这是由于大口径枪弹发强度大,且容易漏检。
射药一般为大颗粒状和宽大带状,适合单发称量。
相较之下,直线振动器粗加与盘式振动器精加
同时由于双振动器与衡器组合式称药量小,精度高相结合的方式,可以实现发射药自动化的高精度称
称量精度≥1%),对于精度要求高的特种枪弹,其量,但工作节拍慢、噪音大、称药量小;而皮带输送
产量较低,也可用此方式进行。
粗加与盘式振动器精加相结合的方式,能进行快
盘式振动器称重模块
直线振动器
速、大剂量、低噪音和高精度的发射药称量,并能随
意设置称量物料的标准重量?。不过由于组合式称
法
量全部都属于动态称量,大颗粒发射药来料流量不
稳定,同时由于惯性导致的滯后,在保证精度的前
图2双振动与衡器组合式
提下,节拍都比较慢,称量时间也较长,精度控制也
2.2皮带加振动器与衡器组合式称量技术
不容易,尤其在精加方面,需要对药粉的颗粒大小
针对较大的发射药颗粒及称量范围,较快的称进行筛选,才能保证加入量的一致性。
量节拍和称量精度,采用皮带加振动器与衡器组合3发射药自动称量技术的发展
式进行称量。以我所近年来研制的一款动态自动
称药装置为例,该装置由药斗、皮带输送机构、盘式3.1数粒机称量
振动器、称重模块和电机等组成(图3)。主要采用
数粒机称量是当前医药、食品行业使用较多的
皮带送药技术、气动震盘送药技术和在一定范围设针对片剂、丸剂及其他固体药粒类的称装模式,可
置称药量值进行称量,通过系统的控制策略,实现分为机械数粒机和图像处理数粒机。其原理很简
大颗粒发射药的动态自动称量2】。
单:只要事先保证固态药体的密度一致、大小均一、
形状等同,设备启动后将药粒倒入顶部料斗,通过
药斗
适当调整各个阶段的振动送料器,使料斗内成堆状
的药粒逐渐沿着振动槽板下滑至落料口,通过动态
皮带输送机构
盐式振动器
打描、光电传感器自检和故障报警等技术,实现药
电机
类计量和同步封装的功能。机械数粒机柔性和容
称重模块
错性都不如图像处理数粒机,不过两类数粒机的称
图3皮